CN109968479A - 一种木材复合改性工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种木材复合改性工艺，属于木材加工技术领域。该方法是将木材堆垛稳固后置于浸渍罐内，先抽真空至‑0.09MPa，保持15～30分钟；将浸渍液注入浸渍罐中，后恢复常压，保持5～30分钟；然后开启罐内加热系统加温使温度始终保持在80～160℃之间，同时加压使压力保持在0.6~1.6MPa，保持2～12小时。完成后，停止加热，待压力降至常压，放出浸渍液待用，将木材移出罐外降至室温，完成木材改性处理。本发明工艺简单，处理成本低，无有毒有害物质。经处理后的木材具有尺寸稳定，抗弯强度高，耐腐蚀，阻燃，耐久性好等特点。

Description

一种木材复合改性工艺

技术领域

本发明属于木材加工技术领域，具体涉及一种以浸渍和热双重方法同时对木材进行复合改性的工艺，浸渍液同时作为加热介质，更加有利于浸渍液渗入木质细胞中，同时完成了木材的加热，缩短了工作时间，节省能源，提高了产品质量。

背景技术

木材改性是改进木材性质的工艺过程，一般采用化学、生物或物理介质作用于木材，使木材在使用周期中，人们所希望的性质得到加强。此外，改性木材本身在使用周期中应该是无毒的，并且在使用中或使用周期结束后也不释放任何毒性物质。

木材改性的一般有以下方法

木材化学改性：化学反应物与木材细胞壁聚合物羟基发生化学反应，导致反应物与木材基质之间生成共价键。

木材热改性：对木材加热，导致木材成分的一定程度的降解，从而使木材性质产生所希望的改善。

木材表面改性：采用化学、物理或生物（酶）试剂施加于木材表面，以获得所希望的性能改善。

木材浸渍改性：用惰性材料（浸渍剂）填充木材基质，以便获得所希望的性能改变。

木材压密化改性：先对木材汽蒸或热水煮，使其软化，然后在热压机上将木材热压到指定厚度，从而改善木材密度和强度。

传统方法存在手段单一，生产效率低，能耗大的缺陷。因此如何克服现有技术的不足是目前木材加工技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供了一种安全性好，生产效率高、成本低、节能的木材复合改性工艺，将浸渍与热改性一步完成，一次处理达到多重的改性效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种木材复合改性工艺，包括如下步骤：

步骤（1），将木材堆垛于料车中稳固后，将料车推入浸渍罐中，关闭浸渍罐门；

步骤（2），先抽真空至-0.09MPa，保持15～30分钟；将浸渍液注入浸渍罐中，后恢复常压，保持5～30分钟；然后开启罐内加热系统加温使温度始终保持在80～160℃之间，同时加压使压力保持在0.6~1.6MPa，保持2～12小时，对木材进行浸渍和热复合改性；

步骤（3），停止加热加压，待罐内压力降至常压后，排出浸渍液，将木材移出罐体，降至室温。

进一步，优选的是，步骤（1）中，所述的料车为格栅式料车。

进一步，优选的是，步骤（1）中，将木材堆垛于料车中后，并将木材以钢带稳固，之后将料车推入浸渍罐中。

进一步，优选的是，所述的木材为橡胶木材，但不限于此。

本发明对于浸渍液没有特殊限制，优选采用碱性硅溶胶或CN 104647501B的浸渍液，但不限于此。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

本发明可在木材改性过程中，大幅提高木材改性的工作效率，高温和压力有利于提高浸渍效果，同时完成热改性，改性效果好。可大幅降低企业的投入成本，且操作安全性好。

本发明工艺简单，处理成本低，无有毒有害物质。经处理后的木材具有尺寸稳定，抗弯强度高，耐腐蚀，阻燃，耐久性好等特点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

实施例1

一种木材复合改性工艺，包括如下步骤：

步骤（1），将木材堆垛于格栅式料车中，并将木材以钢带稳固，以防止注入浸渍液后木材漂移；将料车推入浸渍罐中，关闭浸渍罐门，待处理；

步骤（2），先抽真空至-0.09MPa，保持15分钟；将浸渍液注入浸渍罐中，后恢复常压，保持5分钟；然后开启罐内加热系统加温使温度始终保持在80～160℃之间，同时加压使压力保持在0.6~1.6MPa，保持2小时，对木材进行浸渍和热复合改性；

步骤（3），停止加热加压，待罐内压力降至常压后，排出浸渍液，将木材移出罐体，降至室温，完成木材改性工作。

本实施例采用的浸渍液为碱性硅溶胶。

实施例2

一种木材复合改性工艺，包括如下步骤：

步骤（1），将木材堆垛于格栅式料车中，并将木材以钢带稳固，以防止注入浸渍液后木材漂移；将料车推入浸渍罐中，关闭浸渍罐门，待处理；

步骤（2），先抽真空至-0.09MPa，保持30分钟；将浸渍液注入浸渍罐中，后恢复常压，保持30分钟；然后开启罐内加热系统加温使温度始终保持在80～160℃之间，同时加压使压力保持在0.6~1.0MPa，保持12小时，对木材进行浸渍和热复合改性；

步骤（3），停止加热加压，待罐内压力降至常压后，排出浸渍液，将木材移出罐体，降至室温，完成木材改性工作。

本实施例采用的浸渍液为碱性硅溶胶，具体为商品硅溶胶JN-30即30%固形物含量的硅溶胶。

实施例3

一种木材复合改性工艺，包括如下步骤：

步骤（1），将木材堆垛于格栅式料车中，并将木材以钢带稳固，以防止注入浸渍液后木材漂移；将料车推入浸渍罐中，关闭浸渍罐门，待处理；

步骤（2），先抽真空至-0.09MPa，保持20分钟；将浸渍液注入浸渍罐中，后恢复常压，保持15分钟；然后开启罐内加热系统加温使温度始终保持在80～160℃之间，同时加压使压力保持在1.0~1.6MPa，保持8小时，对木材进行浸渍和热复合改性；

步骤（3），停止加热加压，待罐内压力降至常压后，排出浸渍液，将木材移出罐体，降至室温，完成木材改性工作。

本实施例采用的浸渍液为CN 104647501B所示的浸渍液。

本发明采用实施例1~3方法对橡胶木材进行改性，改性前后结果如表1。

表1

注：改性前的数据为实施例1~实施例3改性前橡胶木材的检测值的均值；改性后的数据为实施例1~实施例3改性后橡胶木材的检测值的均值。

橡胶木材是由木质素、纤维素、半纤维素三种天然有机高分子构成的多孔性天然有机物质，经浸渍处理后，木材内部基本结构未发生改变，浸渍液（硅溶胶）填充固化在木材孔隙和细胞壁中。由于，浸渍液（硅溶胶）具有耐高温性、防水性、抗流失性较好，阻止了木材吸收水分，改善了木材的阻燃性、防腐性、尺寸稳定性。固化后木材抗压强度、抗弯强度、硬度增幅较大。浸渍液（硅溶胶）所具有的其他性能：难燃性、抗吸湿性、无毒无腐蚀性、耐久性，固化后可形成坚硬的凝胶结构，热稳定性好，加热不发生分解，可阻止木材燃烧。

本发明同时研究发现，浸渍时间缩短、浸渍压力降低或者浸渍温度降低至不在本发明的保护范围内，其浸渍效果大大降低。如果按照采用本发明方法改性后较改性前的性能提高100%来计的话，那么浸渍时间缩短、浸渍压力降低或者浸渍温度降低至不在本发明的保护范围内，其浸渍效果不超过75%。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种木材复合改性工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1），将木材堆垛于料车中稳固后，将料车推入浸渍罐中，关闭浸渍罐门；

步骤（2），先抽真空至-0.09MPa，保持15～30分钟；将浸渍液注入浸渍罐中，后恢复常压，保持5～30分钟；然后开启罐内加热系统加温使温度始终保持在80～160℃之间，同时加压使压力保持在0.6~1.6MPa，保持2～12小时，对木材进行浸渍和热复合改性；

步骤（3），停止加热加压，待罐内压力降至常压后，排出浸渍液，将木材移出罐体，降至室温。

2.根据权利要求1所述的木材复合改性工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述的料车为格栅式料车。

3.根据权利要求1所述的木材复合改性工艺，其特征在于，步骤（1）中，将木材堆垛于料车中后，并将木材以钢带稳固，之后将料车推入浸渍罐中。

4.根据权利要求1所述的木材复合改性工艺，其特征在于，所述的木材为橡胶木材。